A Montagem para os Testes de Tração

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Resultado do teste de Tração dos Corpos de Prova colados.        6

Tabela 2 - Resultado do teste de Tração dos Corpos de Prova inteiriços.        6

Tabela 3 - Resultados de ensaio de Flexão em tubos de 50 mm.        8

Tabela 4 - Resultados de ensaio de Flexão em tubos de 40 mm.        8

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Montagem para os testes de Tração.        5

Figura 2 - Ensaio de Flexão.        7

SUMÁRIO

1 REFERENCIAL TEÓRICO        4

1.1 RESISTÊNCIA DE TUBOS PVC        4

1.1.1 Resistência Normativa        4

1.1.2 Resistência Mecânica        4

1.1.2.1 Ensaio de Tração        5

1.1.2.2 Ensaio de Flexão        7

2 REFERÊNCIAS        9

---

1 REFERENCIAL TEÓRICO

1.1 RESISTÊNCIA DE TUBOS PVC

1.1.1 Resistência Normativa

A NBR 5648 (2010) fixa as condições exigíveis para tubos e conexões de PVC com juntas soldáveis, a serem empregados na execução de sistemas prediais de água fria. Esta determina que a pressão de serviço dos elementos deve ser de 750 kPa a uma temperatura de 20°C, sendo 500 kPa de pressão estática disponível máxima e           250 kPa de sobrepressão máxima.

Quatro dos principais fabricantes^[1] de tubulações do Brasil (Amanco, Tigre, Krona e Corrplastik) tem em seus catálogos informações das pressões de serviço das suas tubulações. Todas as empresas citadas acima informam que a pressão de serviço é de 7,5 kgf/cm² ou 75 m.c.a., o que equivale a 750 KPa, como cita a norma. Para mercado tem-se diâmetros padrões de peças: 20, 25, 32, 40, 50, 60, 75, 85 e 110 mm.

1.1.2 Resistência Mecânica

A UVV - Universidade Vila Velha, dispõe de laboratórios tecnológicos apropriados para realização dos ensaios mecânicos necessários, entretanto devido a inoperância momentânea de alguns equipamentos dos mesmos, não fora possível a realização dos testes nos tubos. Na ausência da coleta dos dados em ensaio realizado por membros do grupo, adota-se como referência um ensaio realizado pela Damec UTFPR^[2] em tubos de PVC similares aos utilizados no projeto proposto ao INOVATECH 2018.

Este ensaio fora realizado em 2016 com autoria dos alunos João Vítor Luz Hoeflich e Everson Silvano Braciak, do curso de Engenharia Mecânica, com supervisão dos professores Dr. Celso Salamon e Dr. Francisco Godke. O objetivo era avaliar a resistência mecânica de dois equipamentos, engatinhador e andador (feitos de PVC), desenvolvidos por eles na disciplina de Projeto Final II. Os ensaios foram realizados em laboratórios do Departamento Acadêmico de Mecânica (DAMEC).

1.1.2.1 Ensaio de Tração

Para a realização dos testes de tração foram utilizados 9 corpos de prova com           220 mm de comprimento e 20 mm de diâmetro cada. Dentre os corpos de prova, metade deles eram tubos de PVC inteiriços e os demais corpos por segmentos de tubos unidos através de uma luva e cola. Para a realização dos ensaios, primeiramente adotou-se a velocidade de 10 mm/min para o tracionamento dos corpos de prova. Para o teste dos tubos colados este valor para o parâmetro mostrou-se adequado. Para o tubo inteiriço, duas velocidades foram utilizadas: 10 mm/s e 50 mm/s.

Figura 1 - Montagem para os testes de Tração.

[pic 1]

Fonte: Hoeflich e Braciak (2016).

• Resultados:

Tabela 1 - Resultado do teste de Tração dos Corpos de Prova colados.

Número do Corpo de Prova	1	2	3
Força Máxima	3386 N	3706 N	3616 N

Fonte: Adaptada de Hoeflich e Braciak (2016).

Fazendo-se a média dos três valores obtidos, temos:

[pic 2]

[pic 3]

Levando em consideração a área do tubo tensionada tem-se que a tensão obtida é .[pic 4]

Tabela 2 - Resultado do teste de Tração dos Corpos de Prova inteiriços.

	V=10 mm/s	V=50 mm/s
Número do Corpo de Prova	1	2	3	4	5	6
Força Máxima	4185 N	4018 N	4209 N	4440 N	4570 N	4402 N

Fonte: Adaptada de Hoeflich e Braciak (2016).

Com os dados obtidos calcula-se a média de força suportada e com a área obtem-se também a tensão máxima:

[pic 5]

 [pic 6]

A conclusão obtida foi que para se romper um componente de 20 mm de diâmetro seria necessária uma força em torno de 4000 N, equivalente ao peso de 5 ou 6 pessoas adultas. Além disso, outra conclusão muito importante foi com relação ao uso da cola para unir os tubos e conexões. Verificou-se que a perda relativa de resistência mecânica é cerca de 20% em termos de tensão de escoamento.